高内相下芝麻油滴聚结动力学的新发现:一种高效的油提取技术
2024年6月,深圳大学化学与环境工程学院朱蓓薇院士团队Juncai Tu在国际期刊《Food Chemistry》(JCR一区,IF2023=8.5)发表了题为“New discovery of the coalescence
kinetics of sesame oil droplets under a high internal phase: A highly efficient oil extraction technique”( 高内相下芝麻油滴聚结动力学的新发现:一种高效的油提取技术)的研究论文。
摘要
本研究开发了一种高效的芝麻油提取技术,通过微水合处理芝麻糊(内相比例约为75%),结合搅拌操作,获得了约95%的高油提取率。研究发现,搅拌使油滴尺寸增大,形成直径超过20微米的油滴,这一现象与油提取效率呈正相关(R2>0.96)。油滴聚结的频率随着搅拌时间呈指数增长,可能与水分松弛时间的减少和糊状物粘度的增加有关。本研究首次揭示了微水合处理下芝麻糊油滴在搅拌中的聚结机制,为开发新型可持续油提取技术奠定了基础。
引言
芝麻油因其富含不饱和脂肪酸、木脂素、维生素E等活性成分,深受市场欢迎。然而,传统热压法提取芝麻油的效率较低(产油率低于80%)。相比之下,近年来发展出的水相酶解提取法虽能实现较高提取率,但因水量需求大、废水处理成本高等原因,限制了其应用。本研究提出一种使用少量水进行微水合的芝麻油提取方法,通过适量水合提高油相聚集密度,从而实现高效的油提取。
研究内容
研究首先对芝麻糊进行微水合(控制内相体积比约为74.5%),然后在不同搅拌时间下观察油滴尺寸和分布的变化。通过显微成像和共聚焦激光扫描显微镜观察,发现搅拌时间延长导致油滴逐步增大至20–40微米。低场核磁共振(LF-NMR)分析显示,水分的松弛时间减少,表明水分被固体颗粒所绑定,进一步促进了油滴聚结。此外,通过分析油滴的尺寸分布及其体积贡献,证明搅拌20分钟后约85%的油滴直径超过20微米,有利于通过离心和冷压分离提取油脂。
结论与展望
本研究揭示了在微水合条件下,搅拌引发的油滴聚结显著提升了芝麻油的提取效率,为常温下的油提取提供了一种新思路。未来的研究可进一步优化水合量和搅拌条件,探索该技术在其他油料作物提取中的应用潜力,为绿色油提取技术的发展提供支持。
图文赏析
原文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814624001754?via%3Dihub